[发明专利]扭力冲击器井下工作状态的监测方法、装置及系统

说明书

本发明提出了一种扭力冲击器井下工作状态的监测方法、装置及系统，涉及油气勘探技术领域，该监测方法包括：步骤1，在井下测量扭力冲击器的工程参数并对所述工程参数进行存储；步骤2，在井下对所述工程参数进行分析并得到所述分析数据，再根据所述分析数据判断所述扭力冲击器的工作状态是否正常并得到判断结果；步骤3，将所述判断结果传输至地面。本发明提出的扭力冲击器井下工作状态的监测方法、装置及系统能够快速地获得扭力冲击器的工作状态。

技术领域

本发明涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种扭力冲击器井下工作状态的监测方法、装置及系统。

背景技术

随着石油钻井技术的不断发展，深井、超深井大量增多，遭遇“三高地层”(岩石硬度高、岩石可钻性极值高、岩石研磨性高)的可能性越来越大。在对上述“三高地层”钻井过程中采用常规钻井方法时容易出现粘滑振动现象，严重制约了深部硬质地层机械钻速的提升。通过对粘滑振动的抑制方法进行了深入的研究，发现扭力冲击钻井技术是抑制钻头粘滑的有效方法之一，该技术依托所研制的扭力冲击器，给钻头提供高频低幅的扭转冲击，改善钻头的切削状态，同时增大切削扭矩，实现快速破岩。

现有的扭力冲击器已经是一个较为成熟的钻井提速技术，近年来，扭力冲击器在钻井中的使用提升了钻井效率。但是，扭力冲击器的品类众多，质量也参差不齐，不同类型的扭力冲击器在不同深度的井段，不同岩性条件下的使用效果差异较大。如果不能监测扭力冲击器的工作状态，则无法准确判断扭力冲击器是否在正常工作；同时，扭力冲击器工作效率也无法通过井下数据直接表示。

现有技术中，对扭力冲击器井下工作状态进行监测的方法有限，钻井人员往往无法准确判断扭力冲击器是否在正常工作，极大的限制了扭力冲击器的进一步发展。

有鉴于此，本发明人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，经过反复试验设计出一种扭力冲击器井下工作状态的监测方法、装置及系统，以期解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扭力冲击器井下工作状态的监测方法、装置及系统，能够快速地获得扭力冲击器的工作状态。

为达到上述目的，本发明提出一种扭力冲击器井下工作状态的监测方法，其中，所述监测方法包括：

步骤1，在井下测量扭力冲击器的工程参数并对所述工程参数进行存储；

步骤2，在井下对所述工程参数进行分析并得到分析数据，再根据所述分析数据判断所述扭力冲击器的工作状态是否正常并得到判断结果；

步骤3，将所述判断结果传输至地面。

如上所述的扭力冲击器井下工作状态的监测方法，其中，所述步骤2包括：

步骤21，对测量得到的所述工程参数进行预处理；

步骤22，将处理后的所述工程参数进行傅里叶变换，使所述工程参数由时域数据变换为频域数据，再分析所述频域数据的频率峰值即可得到扭力冲击器的实时工作频率；

步骤23，根据所述实时工作频率判断所述扭力冲击器的工作状态是否正常并得到所述判断结果。

如上所述的扭力冲击器井下工作状态的监测方法，其中，所述步骤21包括：

步骤211，将所述工程参数中的异常数据进行清洗，剔除所述工程参数中的异常值并补充所述工程参数中的缺失值；

步骤212，对清洗后的所述工程参数进行滤波处理，将所述工程参数中的高频信号滤波，仅保留所述工程参数中的低频信号。

如上所述的扭力冲击器井下工作状态的监测方法，其中，在所述步骤23中，通过钻井液排量计算所述扭力冲击器正常工作时产生的冲击频率，如果所述实时工作频率与所述冲击频率相同，即得到扭力冲击器正常工作的判断结果，否则得到扭力冲击器非常工作的判断结果。